飞机结构与系统(第二章 飞机外载荷)课件.ppt

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1、第二章飞机外载荷本章内容飞机结构的主要载荷典型飞行姿态和载荷系数复杂载荷情况飞机结构的主要载荷飞机的外载荷飞行、起飞、着陆、地面停机等过程中，作用在飞机上的气动力、重力和地面反力等外力的总称。外载荷的大小取决于飞机的重量、飞行性能、外形的气动力特性、起落架的减震特性以及使用情况等许多因素。分为两类：1）飞行时的外载荷2）起飞、着陆时的外载荷飞机飞行载荷飞机飞行载荷飞机飞行载荷飞机飞行载荷Y＝G，T＝X等速直线平飞时的受载情况飞机地面载荷载荷系数载荷系数的定义：除重力外，作用在飞机上的某方向上所有外力之合力与当时飞机重量

2、之比值。也称过载系数（过载）矢量，符号n。x向：nx=(T-X)/G，小于T/G(现代飞机T/G最大值1.2-1.4)z向：nz=Z/G，一般较小y向：飞机升力同重力的比值ny=Y/G载荷系数载荷系数的物理意义：用倍数的概念来表示飞机实际外力同重力之间的关系，是一个相对值。表示飞机质量力与重力的比率。载荷系数载荷系数的实用意义：1）载荷系数确定，结合有关飞行参数，可以确定飞机结构上的各部分实际载荷的大小及方向，便于我们对飞机结构的强度、刚度等指标进行设计校验；2）飞机机动性的重要指标，通过载荷系数可以了解飞机的机动性能

3、。1-弹簧；2-重块；3-指针；4-阻尼器典型飞行姿态的载荷系数1.等速直线平飞典型飞行姿态的载荷系数飞机速度的大小和方向改变，航迹为曲线。垂直平面内：a进入俯冲b垂直俯冲c俯冲后拉起水平平面内：水平等速转弯/盘旋曲线飞行（机动飞行）典型飞行姿态的载荷系数2.进入俯冲（视V和r的不同情况，ny可能为负，为正，或零）典型飞行姿态的载荷系数例1如图所示，飞机进行俯冲，已知此时θ=45º，r=1000m，测得飞机的ny=0，求此时飞机的飞行速度。典型飞行姿态的载荷系数例1如图所示，飞机进行俯冲，已知此时θ=45º，r=100

4、0m，测得飞机的ny=0，求此时飞机的飞行速度。解：典型飞行姿态的载荷系数3.垂直俯冲典型飞行姿态的载荷系数4.俯冲后拉起结论：若飞机的速度V，航迹的曲率半径r一定，则θ=0(最低处)时过载最大；若飞机的姿态、位置θ一定，则速度V越大，半径r越小，机动性越好，猛烈拉起），过载越大（飞机受力越严重）。典型飞行姿态的载荷系数例2：如图所示，飞机俯冲后拉起。求：（1）当V=1000km/h，r=1000m，θ=45º、30º、0º时的过载ny各为多少？（2）如果最大允许过载系数nymax=8，在同样的拉起速度下，允许的

5、拉起圆弧半径r为多大典型飞行姿态的载荷系数例2：如图所示，飞机俯冲后拉起。求：（1）当V=1000km/h，r=1000m，θ=45º、30º、0º时的过载ny各为多少？（2）如果最大允许过载系数nymax=8，在同样的拉起速度下，允许的拉起圆弧半径r为多大解：（1）典型飞行姿态的载荷系数例2：如图所示，飞机俯冲后拉起。求：（1）当V=1000km/h，r=1000m，θ=45º、30º、0º时的过载ny各为多少？（2）如果最大允许过载系数nymax=8，在同样的拉起速度下，允许的拉起圆弧半径r为多大解：（

6、2）典型飞行姿态的载荷系数5.等速水平盘旋(重要机动性能指标)坡度：β（盘旋倾斜角）典型飞行姿态的载荷系数6.突风载荷突风：方向、大小变化的不稳定气流突风载荷：因突风引起的、飞机受到的附加气动力（飞机可能迅速改变高度）水平突风/航向突风：（逆风或顺风）只改变相对速度的大小垂直突风：（向上或向下）改变相对速度的大小、方向，导致迎角变化侧向突风：使飞机侧滑，主要作用在垂尾上产生附加气动力。垂直突风是各向突风中最严重的情况典型飞行姿态的载荷系数垂直向上突风情况典型飞行姿态的载荷系数垂直向上突风情况过载（升力）一样时，K越小，

7、飞行速度V0可以更大，可快速通过强突风区；飞行速度V0一样时，K越小，过载Δny可更小，可提高乘客舒适感和飞行安全性。垂直突风衰减系数K考虑飞机转动时的载荷系数1.飞机转动时的载荷系数式中：Yw——机翼升力Yte——平尾平衡载荷Ytm——平尾机动载荷1)y向载荷nyt2)绕重心旋转载荷nyr考虑飞机转动时的载荷系数例3：飞机在平衡飞行中作跃升机动。已知x1=4m，x2=－6m，La=5m，az=3rad/s2，Iz=10000N·m·s2，求x1和x2处绕重心旋转载荷系数nyz及平尾机动载荷Ytm。考虑飞机转动时的

8、载荷系数例3：飞机在平衡飞行中作跃升机动。已知x1=4m，x2=－6m，La=5m，az=3rad/s2，Iz=10000N·m·s2，求x1和x2处绕重心旋转载荷系数nyz及平尾机动载荷Ytm。解：考虑飞机转动时的载荷系数2.装载或设备作用在飞机结构上的质量力着陆时的载荷系数着陆撞击:减速度——着陆时,飞机y向速度在较短时间内降